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| 讓煤由“黑”變“綠” 潔凈煤技術(shù)的中國速度 | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2012-5-28 22:15:52 頭條 | ||
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潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展基本原則 一、 國家需求、服務(wù)產(chǎn)業(yè) 二、 世界一流、國際領(lǐng)先 三、 承先啟后、統(tǒng)籌發(fā)展 四、 強(qiáng)化管理、培養(yǎng)能力 技術(shù)賽跑中的中國速度 讓煤由“黑”變“綠”，對于世界第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國——中國而言，意義非常。在未來幾十年內(nèi)，我國以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)很難改變。伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變與環(huán)境保護(hù)需求及壓力的增強(qiáng)，我國逐漸開辟出了一條極具特色的潔凈煤技術(shù)發(fā)展之路?！稘崈裘杭夹g(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》的出臺(tái)，對于我國潔凈煤技術(shù)而言，無疑既是一次成就和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也是對未來發(fā)展趨向的科學(xué)謀劃。 潔凈煤技術(shù)是指煤炭在開發(fā)和利用過程中旨在減少污染與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)既是我國能源可持續(xù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，更是世界各國解決環(huán)境問題的一種主導(dǎo)性技術(shù)。 《“十二五”規(guī)劃綱要》提出，“培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，“推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系。加快新能源開發(fā)，推進(jìn)傳統(tǒng)能源清潔高效利用”，“積極應(yīng)對全球氣候變化。把大幅降低能源消耗強(qiáng)度和二氧化碳排放強(qiáng)度作為約束性指標(biāo)，有效控制溫室氣體排放”。這些賦予了我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展的新目標(biāo)和新要求。 清華大學(xué)低碳能源實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任姚強(qiáng)介紹，我國的潔凈煤技術(shù)主要包括：先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)、煤基清潔燃料技術(shù)、燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、燃煤污染物控制和治理技術(shù)、高效燃煤與工業(yè)節(jié)能、二氧化碳分離、儲(chǔ)存及利用等。“我國是在上世紀(jì)70年代末開始潔凈煤技術(shù)的相關(guān)探索的。通過多年的積累尤其是近十年比較快的發(fā)展，目前我國潔凈煤技術(shù)整體上已達(dá)到國際先進(jìn)水平，少量甚至處于領(lǐng)先地位。比如煤的直接液化技術(shù)等。”姚強(qiáng)說。 在代表著先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)的“超超臨界發(fā)電”方面，國內(nèi)目前已經(jīng)具備了制造1000MW、25MPa、600℃等級發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)和能力，預(yù)測到2020年，新建機(jī)組市場容量將達(dá)500GW。在“大型循環(huán)流化床”方面，“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“600MWe超臨界循環(huán)流化床”已完成設(shè)計(jì)、制造技術(shù)研究，有待于通過工業(yè)示范集成單項(xiàng)成果，完成工業(yè)裝備技術(shù)和運(yùn)行考核；另外，針對燃用劣質(zhì)燃料、大型超臨界循環(huán)流化床鍋爐系列、節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐也在開展大量新技術(shù)研發(fā)。而在燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)上，“十一五”863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目中“100KW級微型燃?xì)廨啓C(jī)及其供能系統(tǒng)”課題已完成總體方案設(shè)計(jì)，開始核心部件的設(shè)計(jì)與制造，并完成微型燃機(jī)整機(jī)、燃燒室和永磁電機(jī)等工程設(shè)計(jì)。 當(dāng)然，還有一些技術(shù)仍需進(jìn)一步加強(qiáng)攻關(guān)。例如，在“十一五”期間，國家以“專題”給予支持的污染物控制技術(shù)還較難形成大規(guī)模開發(fā)和工程應(yīng)用示范。因此，急需開發(fā)結(jié)合過程控制與末端治理、可以實(shí)現(xiàn)污染物資源化利用和多種污染物聯(lián)合脫除的先進(jìn)技術(shù)。再如，目前煤氣化技術(shù)在某些核心技術(shù)及裝備制造方面與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在一定差距，尚有大量基礎(chǔ)理論和科學(xué)問題有待深入研究，自主開發(fā)和優(yōu)化提高的潛力很大。 能源結(jié)構(gòu)下的現(xiàn)實(shí)思考 “在潔凈煤技術(shù)研究上，企業(yè)的動(dòng)力非常大。這是因?yàn)樗麄冊絹碓角逦卣J(rèn)識(shí)到，掌握了技術(shù)也就掌握了先機(jī)，解決了技術(shù)問題也就解決了市場問題。”姚強(qiáng)說，“我國潔凈煤技術(shù)的大型重點(diǎn)項(xiàng)目都是由企業(yè)牽頭的。” 在這方面，大型國企承擔(dān)了重要的責(zé)任。以神華集團(tuán)為例，其承擔(dān)的“綠色高效新型煤基能源系統(tǒng)”重大項(xiàng)目，研發(fā)和示范以煤為基礎(chǔ)、符合現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境要求、可實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化和獲得高等級二次能源和含碳材料的新型工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)，突破近零排放先進(jìn)煤電、煤制氣體燃料、煤油共煉制特種油品、煤炭開采的水資源和生態(tài)保護(hù)、二氧化碳捕集、利用與封存等七大工業(yè)化技術(shù)，并建立綜合集成示范系統(tǒng)，為保障我國能源安全和可持續(xù)發(fā)展、推動(dòng)煤炭清潔高效利用技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資將超過500億元。 民營企業(yè)的積極性和作用也日益凸顯。作為一家致力于清潔能源創(chuàng)新的民營企業(yè)，新奧集團(tuán)的“潔凈煤氣化技術(shù)在玻璃熔窯行業(yè)應(yīng)用”技術(shù)，被專家評價(jià)為“將對沙河千億元玻璃產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，乃至全國玻璃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式產(chǎn)生重要影響”。新奧集團(tuán)目前正在大力探索煤催化氣化、煤超臨界氣化等多項(xiàng)能夠顯著提高煤炭利用效率的潔凈煤技術(shù)。該企業(yè)對于潔凈煤技術(shù)的“熱忱”源自于對于清潔能源概念的認(rèn)知。正如新奧集團(tuán)董事局主席王玉鎖所認(rèn)為，在中國如果說到清潔能源，如果忽略了對煤的清潔利用，就會(huì)脫離國情，這樣的清潔能源概念也是有缺陷和不完整的。 我國的潔凈煤技術(shù)之所以能夠取得快速發(fā)展，很大程度上取決于各研發(fā)主體對潔凈煤技術(shù)發(fā)展趨勢的深刻判斷，以及在此基礎(chǔ)上形成的集體共識(shí)。“有賴于企業(yè)界、科技界和政府管理人員對國家發(fā)展、企業(yè)需求和科技規(guī)律所達(dá)成的共識(shí)，所以有如此之大的投入和如此之快的進(jìn)步。當(dāng)然，這也有賴于我們國家近年來經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展所提供的良好環(huán)境和條件，大環(huán)境的不斷優(yōu)化是一個(gè)很重要的因素。”“863計(jì)劃”專家委員會(huì)專家杜銘華說。 讓杜銘華感動(dòng)是，在他參與的潔凈煤相關(guān)技術(shù)的研發(fā)過程中，科研人員全身心投入于研發(fā)的精神狀態(tài)。“可以說是一種亢奮的狀態(tài)。”杜銘華說，“潔凈煤技術(shù)大工程的組織工作也非常不易，背后需要有一個(gè)甘于奉獻(xiàn)的、強(qiáng)有力的組織團(tuán)隊(duì)。” 姚強(qiáng)認(rèn)為，通過國家相關(guān)扶持、激勵(lì)政策的進(jìn)一步落實(shí)，以及繼續(xù)加強(qiáng)潔凈煤技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，相關(guān)技術(shù)將會(huì)取得進(jìn)一步突破，各創(chuàng)新主體的熱情也將被充分調(diào)動(dòng)，從而形成不可估量的創(chuàng)新合力，具有我國特色的潔凈煤技術(shù)發(fā)展之路將會(huì)形成獨(dú)特優(yōu)勢。 煤基清潔燃料技術(shù)：看煤如何“變身” 我國能源結(jié)構(gòu)的特征為“富煤、貧油、少氣”。既然三者從本質(zhì)上講都屬于碳?xì)浠衔?，何不將煤轉(zhuǎn)化成油和氣？這一科學(xué)思路，無疑既富有創(chuàng)意，又合乎邏輯。 “十二五”863計(jì)劃專家委員會(huì)專家杜銘華介紹，煤基清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)作為潔凈煤技術(shù)的重要組成，主要包括煤制油（直接液化、煤基費(fèi)托合成、煤基甲醇轉(zhuǎn)制汽油）、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇、大型煤制醇醚等。 我國煤基清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)的探索之路起于上世紀(jì)70年代，“十五”期間，得到國家973、863、科技支撐等科技發(fā)展計(jì)劃專門立項(xiàng)支持，得到快速發(fā)展，于“十一五”期間普遍進(jìn)入工業(yè)示范階段，建成一批示范工廠，進(jìn)行了示范運(yùn)行。 目前，國內(nèi)已投入示范運(yùn)行的煤制油總規(guī)模達(dá)到188萬噸油當(dāng)量/年、煤制烯烴115萬噸/年、煤制乙二醇20萬噸/年；大型氣流床煤氣化、漿態(tài)床費(fèi)托合成、煤加氫液化、甲醇制烯烴等一批工業(yè)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平。“在國家支持和科研人員的努力下，經(jīng)過大約10年時(shí)間，我國煤基清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)就從以跟蹤國外為主，發(fā)展到整體進(jìn)入工業(yè)示范、部分技術(shù)國際領(lǐng)先，這一成績使世人刮目，也使國人為之振奮。”杜銘華說。 在工業(yè)示范方面，我國煤基清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是：核心技術(shù)以自主創(chuàng)新為主、建設(shè)規(guī)模大、技術(shù)集成度高、發(fā)展跨度大。杜銘華認(rèn)為：該類技術(shù)之所以在我國取得快速發(fā)展，在于人們對中國能源資源稟賦和消費(fèi)現(xiàn)實(shí)，以及未來市場需求所做的分析和判斷。“這是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的、尊重客觀現(xiàn)實(shí)的分析和判斷。”杜銘華說。 很多人可能會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問：煤制油和煤制天然氣與石油和天然氣在功用上會(huì)有差別嗎？對此，杜銘華解釋，煤制油和煤制天然氣與原本的石油和天然氣幾乎沒有區(qū)別。不僅如此，在某些方面甚至還會(huì)有突出的優(yōu)點(diǎn)，比如煤制油產(chǎn)品中的有害成分會(huì)降到很低，因?yàn)樵诩庸み^程中這些有害成分已經(jīng)被去除。因此，這些產(chǎn)品常常會(huì)被用來滿足一些特殊需求，比如用其調(diào)兌一些質(zhì)量欠佳的油品，以達(dá)到提升質(zhì)量的目的。 《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出，“十二五”時(shí)期，我國將開發(fā)3至5項(xiàng)具有國際先進(jìn)水平的煤基清潔轉(zhuǎn)化新技術(shù)，完成一批煤制清潔燃料及化工品發(fā)明專利，推動(dòng)建設(shè)大規(guī)模煤基多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范，使我國煤基清潔燃?xì)?、煤制油、煤制烯烴等工業(yè)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 比如，在煤制清潔燃?xì)怅P(guān)鍵核心技術(shù)方面：將開發(fā)出合成氣完全甲烷化催化劑制備、甲烷化反應(yīng)器等關(guān)鍵技術(shù)和成套工藝；開發(fā)出煤低溫催化氣化、煤加氫氣化兩種制天然氣新工藝關(guān)鍵技術(shù)及氣化爐等核心裝備；突破地下氣化關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，形成煤炭地下氣化過程穩(wěn)定控制技術(shù)和地下水環(huán)境監(jiān)控技術(shù)，開發(fā)煤地下氣化大型成套技術(shù)工藝軟件包及適于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模合成氣凈化技術(shù)以及污水處理技術(shù)等。 在煤制清潔液體燃料及化工品核心關(guān)鍵技術(shù)方面，科技工作者們將開發(fā)出大型化工業(yè)成套技術(shù)、初級產(chǎn)品加工精制技術(shù)、節(jié)能節(jié)水技術(shù)和一批重要裝備。 同時(shí)，還將建成適用于煤制清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)通用能效測定與評價(jià)平臺(tái)，研究測定方法標(biāo)準(zhǔn)。針對示范工程，進(jìn)行工藝優(yōu)化并確定出合理的工序能耗標(biāo)準(zhǔn)參考值，為節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)提供技術(shù)方案。（記者 董碧娟） 訪清華大學(xué)低碳能源實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任姚強(qiáng)：我國潔凈煤技術(shù)有了系統(tǒng)規(guī)劃 備受關(guān)注的《潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》的出臺(tái)背景、過程是什么，對企業(yè)的指導(dǎo)意義何在……記者近日就這些問題采訪了清華大學(xué)低碳能源實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任姚強(qiáng)。 記者：《規(guī)劃》編制的背景是什么？ 姚強(qiáng)：煤炭占我國一次能源生產(chǎn)量的75%，消費(fèi)量的70%。作為溫室氣體中二氧化碳的主要來源，煤炭帶來的環(huán)境問題還沒有得到有效控制。以煤為主，石油和天然氣短缺的能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)是不會(huì)改變的，因此，適應(yīng)和改變這一能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀必然成為能源科技的核心任務(wù)之一。潔凈煤技術(shù)在促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化與安全、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)煤炭高效清潔利用、推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面具有十分重要的意義，是我國能源可持續(xù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，是“十二五”期間發(fā)展先進(jìn)能源技術(shù)的重要方向。在這一綜合背景下，我國潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的第一個(gè)系統(tǒng)規(guī)劃出臺(tái)。 記者：請介紹一下《規(guī)劃》的編制過程。 姚強(qiáng)：2009年8月，科技部高新司啟動(dòng)了能源領(lǐng)域“十二五”技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略研究，將潔凈煤技術(shù)列為重要研究方向；2010年5月正式啟動(dòng)了《規(guī)劃》編制工作，成立由863能源領(lǐng)域?qū)＜摇⒋髮W(xué)、科研院所、企業(yè)等同行專家組成的規(guī)劃起草小組；2010年8月，通過廣泛開展專題調(diào)研和座談，討論并形成《規(guī)劃》（框架），并征求產(chǎn)業(yè)同行意見；2010年12月，在《規(guī)劃》和《實(shí)施方案》（討論稿）基礎(chǔ)上，召開專項(xiàng)規(guī)劃咨詢論證會(huì)并向?qū)ｍ?xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室作了專題匯報(bào)，形成《專項(xiàng)規(guī)劃》（征求意見稿）；2011年6月，完成《專項(xiàng)規(guī)劃》（送審稿），經(jīng)進(jìn)一步修改完善后，形成了現(xiàn)《規(guī)劃》。 記者：《規(guī)劃》具有哪些特點(diǎn)? 姚強(qiáng)：《規(guī)劃》在總體設(shè)計(jì)上是相當(dāng)不錯(cuò)的，既切實(shí)地服務(wù)于現(xiàn)實(shí)，又有很強(qiáng)的前瞻性?！兑?guī)劃》根據(jù)近年來重點(diǎn)發(fā)展方向，結(jié)合立項(xiàng)和運(yùn)行管理機(jī)制改革，以依托示范工程為牽頭、關(guān)鍵核心技術(shù)開發(fā)為基礎(chǔ)、技術(shù)凝練和集成創(chuàng)新為重點(diǎn)，對重點(diǎn)技術(shù)方向進(jìn)行梳理。包含了發(fā)展現(xiàn)狀與形勢、指導(dǎo)思想和發(fā)展原則、重點(diǎn)方向、重點(diǎn)任務(wù)、保障措施五個(gè)部分的主要內(nèi)容，部署了高效潔凈燃煤發(fā)電、先進(jìn)煤轉(zhuǎn)化、先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、污染物控制及二氧化碳捕集與封存和資源化利用技術(shù)等四個(gè)潔凈煤的重點(diǎn)方向。重點(diǎn)任務(wù)劃分為重點(diǎn)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、重大技術(shù)集成及工業(yè)示范等三類。 記者：《規(guī)劃》都有哪些保障措施？ 姚強(qiáng)：主要有3個(gè)方面的保障措施。一是加強(qiáng)能源科技戰(zhàn)略研究。“十二五”期間，一則需要將能源科技戰(zhàn)略研究作為一項(xiàng)重點(diǎn)科研工作，專項(xiàng)啟動(dòng)實(shí)施；同時(shí)還要建成客觀有效的能源科技評價(jià)體系，為及時(shí)調(diào)整和校正項(xiàng)目部署方向、客觀準(zhǔn)確檢驗(yàn)成果提供保障。 二是積極建設(shè)能源公共科技平臺(tái)。“十二五”期間，需要在以下技術(shù)領(lǐng)域加大公共科技研發(fā)平臺(tái)建設(shè)：高參數(shù)超超臨界發(fā)電技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，重型燃?xì)廨啓C(jī)開發(fā)與整機(jī)測試平臺(tái)，煤基清潔燃料新技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)能效評估平臺(tái)，高效燃煤工業(yè)鍋爐島成套技術(shù)研發(fā)與集成示范平臺(tái)等。 三是關(guān)于體制、機(jī)制創(chuàng)新及保障。根據(jù)科技部有關(guān)科技管理改革的精神和部署，加快先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域科技計(jì)劃項(xiàng)目管理改革。針對“十二五”潔凈煤技術(shù)快速發(fā)展和科技需求大的特點(diǎn)，積極組織有代表性、綜合性和顯示度的重大或重點(diǎn)項(xiàng)目，為“十二五”或其后的持續(xù)發(fā)展提供支持。在“十二五”項(xiàng)目部署和實(shí)施中，要突出項(xiàng)目內(nèi)容的可操作性，加強(qiáng)部委間溝通和協(xié)調(diào)，項(xiàng)目實(shí)施采取分步推進(jìn)的方法。（記者 任意）
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